کشف نوع جدیدی از سیاه‌چاله‌ها که در نزدیک‌ترین فاصله به زمین قرار دارند

دو سیاه‌چاله‌ای که به‌تازگی در فاصله‌ی نزدیکی از زمین کشف شده‌اند، احتمالاً به گروهی ناشناخته و اسرارآمیز از اجرام سنگین تعلق دارند. گروهی بین‌المللی از ستاره‌شناس‌ها این سیاه‌چاله‌ها را با استفاده از داده‌های مأموریت گایا از آژانس فضایی اروپا (ESA) و مجموعه‌ای از تلسکوپ‌های زمینی سراسر جهان کشف کردند.

به‌گزارش لایو ساینس، دو سیاه‌چاله به نام‌های Gaia BH1 و Gaia BH2 نزدیک‌ترین سیاه‌چاله‌ها به زمین هستند که تاکنون کشف شده‌اند. Gaia BH1 در فاصله‌ی ۱۵۶۰ سال نوری از منظومه‌ی شمسی در صورت فلکی مارافسای قرار دارد که تقریباً سه برابر نزدیک‌تر از رکورددار قبلی است. سیاه‌چاله‌ی Gaia BH2 هم در فاصله‌ی ۳۸۰۰ سال نوری در صورت فلکی قنطورس قرار دارد. هر دو سیاه‌چاله نه تا ده برابر سنگین‌تر از خورشید هستند.

حال این سؤال مطرح می‌شود که چرا مدت زیادی طول کشید تا ستاره‌شناس‌ها به وجود این سیاه‌چاله‌ها پی ببرند؟ در جواب باید بگوییم که سیاه‌چاله‌ها عملا نامرئی هستند. در گذشته، دانشمندان سیاه‌چاله‌ها را با استفاده از بقایای آخرین وعده‌های غذایی آن‌ها شناسایی می‌کردند؛ بدین صورت که وقتی ستاره یا ابری از گاز میان‌ستاره‌ای به درون سیاه‌چاله می‌افتد، انفجاری از تابش الکترومغناطیسی بر جای می‌گذارد که ستاره‌شناسان می‌توانند آن را برای استنباط وجود سیاه‌چاله شناسایی کنند.

بااین‌حال برخلاف اکتشافات گذشته، سیاه‌چاله‌های Gaiha BH1 و 2 کاملاً تاریک هستند. به‌نظر می‌رسد این اجرام هیچ غذایی نمی‌خورند؛ به‌همین‌دلیل، خواب یا غیرفعال هستند. پژوهشگرها این سیاه‌چاله‌ها را درواقع با ردیابی دقیق حرکت دو ستاره‌ی همراه خورشیدمانند آن‌ها شناسایی کردند.

ستاره‌ها حین حرکت در فضا نوسانی کوچک را نشان دادند. این نوسان حاصل جرمی با گرانش زیاد مثل ستاره‌ای دیگر بود؛ اما وقتی ستاره‌شناس‌ها آن ناحیه را با تلسکوپ بررسی کردند، نتوانستند پرتوهای حاصل را رصد کنند. براساس ریاضیات، این حرکت‌ها تنها درصورتی ایجاد می‌شوند که سیاه‌چاله‌ای در کار باشد.

با اینکه هر دو منظومه‌ی سیاه‌چاله‌ای در اواخر سال ۲۰۲۲ کشف شدند، ستاره‌شناس‌ها به‌تازگی به ویژگی‌های منحصربه‌فرد این غول‌های نزدیک پی برده‌اند. براساس پژوهش جدید، برخلاف دوتایی‌های پرتو ایکس یا زوج‌های سیاه‌چاله، ستاره‌ای که در فاصله‌ی نزدیکی به دور یکدیگر می‌چرخند و پرتوهای ایکس و موج رادیویی منتشر می‌کنند، سیاه‌چاله‌های Gaia BH1 و BH2 در دسته‌ی جدیدی از سیاه‌چاله‌ها قرار می‌گیرند که قبلاً هرگز رصد نشده‌اند.

کریم البدری، اخترفیزیک‌دان مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونین و کاشف سیاه‌چاله‌های جدید، در بیانیه‌ای گفت که آنچه این گروه جدید سیاه‌چاله‌ها را از انواع شناخته‌شده متمایز می‌سازد، فاصله‌ی زیاد آن‌ها از ستاره‌های همراهشان است. این سیاه‌چاله‌های خواب احتمالاً تاریخچه‌ی شکل‌گیری کاملاً متفاوتی با دوتایی‌های پرتوی ایکس دارند.

دانشمندان امیدوارند انتشار داده‌های بعدی گایا که برای سال ۲۰۲۵ برنامه‌ریزی شده است، از سیاه‌چاله‌های غیرفعال بیشتری پرده بردارد و چگونگی شکل‌گیری آن‌ها را آشکار کند. پژوهش جدید ۳۰ مارس ۲۰۲۳ در مجله‌ی Monthly Notices منتشر شد.